1、镀工艺顺序为:抽真空至 6.7 10-3Pa,通入 Ar 气,当炉内压强为 2.0Pa 时基体加载负偏压 -800V,进行 Ar 气溅射清洗试件表面 10min。清洗后再次抽真空至 6.7 10-3Pa,打开钛靶对试样进行轰击。钛靶轰击不但有清洗活化试件表面的作用, 还可以加热试件, 并在试件表面形成一层纳米级的纯钛过渡层, 进一步提高基体和膜层之间的结合强度。 镀膜参数为: N2分压 0.8Pa,基体加载的负偏压 0-500V,钛靶电流为 60A,铝靶电流为 60A, 交替沉积 TiN 和 TiAlN 膜层 2.4.1 辉光清洗原理及作用 尽管待镀工件的表面进行了严格的化学清洗处理,但化学清
2、洗很难彻底消除工件表面的含油层,且经过化学清洗之后的工件表面还会留下很薄的残留物质,加上真空室内也绝非清洁,在真空离子放电过程中这些污处会出现异常的放电现象产生污点。所以要获得高质量的镀膜还需要对工件进行辉光离子轰击清洗。放入真空室内的试样,在经抽至 底真空后,充氩气到 510Pa,在工件上加负偏压 500600V( 23min)后升到 900V。使氩气在低压放电的情况下形成淡紫色等离子体辉光,同时在电场作用下,具有高能量的氩离子对工件进行轰击。辉光轰击清洗一般可以在炉内不产生放电现象时停止,它的主要作用是将工件表面吸附的气体,杂质原子以及工件表面层原子碰撞下来,即活化了金属表面以提高镀膜的结
3、合力。另外,带有高能量的离子在轰击工件时,将能量传递给工件,使工件温度上升,起到了预轰击加热的作用。 2.4.2 弧光清洗原理及作用 辉光清洗结束后,氩气降至 2Pa 左右,在工件上加 900V 负偏压,点燃 Ti 靶,利用高能量金属离子对基体进行轰击。此时真空室内呈现蓝白色的光晕。其作用主要是 40: 1)进一步轰击溅射清洗活化基体表面; 2)使基体表面粗化产生缺陷,提高膜 /基结合力; 3)使基体温度升高,可以不用另设外加热源; 4)轰击离子可以在试样表面区产生非扩散型混合,形成共渗层,大大提高膜 /基结合力。 该过程是轰击清洗和轰击加热同时进行的。由于在清洗的过程中使基体表面产生了粗化,因此对于要求表面光洁度的装饰镀膜控制好轰击时间是很关键的,轰击偏压也要稍微小一些 。同时轰击时间过长,会导致温升过快,基体加热不均匀,多弧离子镀设备一般都另配外加热源。对于高速钢工件来说,镀膜温度上限不得超过 560,否则将会导致基体的硬度下降。所以,在轰击的时候尽可能多个蒸发源同时开启,在最短的时间内使工件表面达到要求的条件。